Федеральное агентство по образованию
Московский государственный горный университет
Кафедра геологии
Курсовая работа
по гидрогеологии и инженерной геологии
по теме «Оценка гидрогеологических и инженерно-геологических условий
Стойленского месторождения»
Выполнил: ст. гр. ТО-3-08
Романов В. В.
Проверил: д.т.н. проф. Гальперин А.М.
к.т.н. Щекина М. В.
Москва, 2009 г.
Оглавление:
1. Введение
2. Характеристика Стойленского железорудного месторождения
3. Графическая часть:
План поверхности участка месторождения, гидроизогипс безнапорного
водоносного горизонта и гипсометрии кровли водоупора.
План поверхности участка месторождения, гидроизопьез напорного
водоносного горизонта и гипсометрии почвы верхнего водоупора.
Гидрогеологический разрез по линии II-II
Сводная инженерно-геологическая и гидрогеологическая колонка
4. Расчетная часть
4.1 Определение гидрогеологических параметров
4.2 Определение скоростной высоты
4.3 Движение подземных вод
4.3.1 Движение подземных вод в напорном пласте. Определение расхода
подземного потока в напорном пласте.
4.3.2 Движение подземных вод в безнапорном пласте. Определение расхода
подземного потока в безнапорном пласте
4.4 Движение подземных вод к искусственным дренам
4.4.1 Движение напорных вод к совершенной вертикальной дрене.
Определение величины притока воды к дрене
4.4.2 Движение безнапорных вод к совершенной вертикальной дрене.
Определение величины притока воды к дрене
4.5 Определение инженерно-геологических условий месторождения
4.5.1 Определение показателей состояния горных пород
4.5.2 Гранулярный состав горных пород. Обработка результатов
комбинирования гранулометрического анализа песчано-глинистых пород
5. Заключение
6. Список литературы
1. Введение
Теоретической основой при выполнении курсовой работы являются знания,
при изучении цикла геологических дисциплин – «Основы геологии»,
«Месторождения полезных ископаемых», «Гидрогеология и инженерная
геология».
Полученные в результате анализа имеющихся данных гидрогеологической
разведки и расчетов показатели позволяют оценить характер и режимы
водоносных горизонтов и принять действенные меры по дренированию горных
выработок. Умение построить, читать и анализировать гидрогеологические
планы, разрезы и другую документацию является неотъемлемой частью
подготовки горных инженеров. Выполненное задание является исходным
материалом для написания геологической части дипломных проектов и
проектирования дренажных работ.
2. Характеристика Стойленского месторождения
Общие сведения о районе месторождения
Территория занимает часть Среднерусской возвышенности и в
морфологическом отношении представляет невысокое плато, изрезанное
оврагами и балками. Наиболее крупные реки – Сейм, Оскол,
характеризующиеся равнинным режимом с высоким весенним половодьем и
низкой летней меженью, средняя величина модуля стока составляет 4 л/с с
1 км2.
Климат территории умеренно-континентальный с продолжительным летом и
холодной зимой. Среднесуточные температуры воздуха ниже 0оС
устанавливаются в конце ноября – начале декабря; среднесуточная
температура самого холодного месяца (января) -8,4оС; абсолютная
минимальная температура -41оС, наибольшая глубина промерзания почвы
180см; снеготаяние начинается в мае. Среднемесячная температура самого
жаркого месяца (июня) +41оС. По количеству выпавших осадков территория
относится к умеренно-влажной зоне. В году 130-170 дней с осадками.
Средняя многолетняя сумма годовых остатков 400-600 мм; максимум осадков
приходится на летние месяцы – в июле при ливнях выпадает 100 мм осадков
и более. Однако вследствие ливневого характера и высокого испарения
почвы (до 75% общей суммы осадков) дождевые воды почти не пополняют
запасы подземных вод.
Значительная инфильтрация происходит осенью при длительных моросящих
дождях и весной при снеготаянии. Зимой преобладают ветры юго-западного
направления, весной – восточного и юго-восточного направлений, летом –
западного и северо-западного.
Скорость ветра на территории изменяется от 2-2,8 м/с летом и до 4-6 м/с
зимой.
Месторождение приурочено к исконам Воронежского докембрийского
кристаллического массива асимметричного строения. Северный склон
довольно пологий, южный – крутой. Рельеф докембрийского массива
отличается большой сложностью. Сбросы, возникшие в процессе образования
Днепровско-Донецкой впадины, обуславливают наличие в ней системы
уступов, а денудация и выветривание привели к образованию обширной
густой сети глубоких впадин (древняя эрозионная сеть). Кристаллический
массив сложен сланцами, гнейсами, кварцитами, известняками
протерозойского возраста, отличающимся высокой степенью метаморфизма. В
результате тектонических движений породы протерозойского комплекса
собраны в сложную систему складок. Верхняя зона этих пород под
воздействием процессов сильно изменена, в результате окисления
железистых кварцитов образовались мартитовые, мартитово-магнетитовые и
мартито-железнослюдковые кварциты. К коре выветривания железистых
кварцитов приурочены залежи богатых железных руд.
Кристаллические породы перекрыты комплексом палеозойских и кайнозойских
осадочных пород, преимущественно морского происхождения. Наличие
сравнительно мощных пластов выдержанных по площади водонепроницаемых
пород предопределяет общие потоки подземных вод на территории КМА,
которая является областью распространения Днепровско-Донецкого
(северо-восточное крыло) и Московского (южное крыло) артезианских
бассейнов.
Геологическое строение месторождения
Стойленское месторождение железных руд и железистых кварцитов
расположено в центральной части северо-восточной полосы КМА. В
геологическом строении месторождении участвуют сильно дислоцированные
метаморфические породы докембрия, в которых выделяются железорудная
свита Курской серии протерозоя. Их трансгрессивно перекрывают осадочные
породы палеозойского, мезозойского и кайнозойского возрастов мощностью
от 50 до 200 м. Осадочные породы сверху вниз представлены суглинками,
песками, песчаниками, рудными и безрудными брекчиями.
Кора выветривания железистых кварцитов, имеющая мощность от 5 до 80 м,
представлена богатыми рудами, переходящими с глубиной в окисленные и
полуокисленные железистые кварциты.
Литолого-стратиграфическое подразделение и характерные особенности в
геологическом разрезе месторождения отражены в стратиграфической колонке
(табл. 1).
Месторождение приурочено к юго-восточной части Тим-Ястребовской
синклинали. Породы смяты в сложные, глубокие и узкие синклинальные и
антиклинальные складки, преимущественно северо-западного простирания с
крутым (60о-90о), нередко опрокинутым падением крыльев. В северной части
месторождения развиты интрузии диоритов и габбро-диоритов, в
юго-восточной части – интрузии конгломератов.
Широкое развитие имеют межпластовые и секущие дайки, а также жилы
ультраосновных пород – диорит-порфиритов и гранитов мощностью от 10 см
до 20 см. Железорудная свита сложена железистыми кварцитами и сланцами.
Мощность ее изменяется от 400 м на северо-востоке до 800 м на
юго-западе. В составе ее выделяют две подсвиты кварцитов и две подсвиты
сланцев. Интенсивная складчатость докембрийских образований обусловила
крутое, нередко почти вертикальное залегание рудных пластов. Площадь
залежи железистых кварцитов по кровле составляет 4,1 км2, детальная
разведка выполнена до глубины 460 м (отметка – 250 м ), отдельными
скважинами до 700 м. Граница рудных тел с осадочной толщей резкая,
неровная.
Характеристика полезного ископаемого
Граница между богатыми рудами и кварцитами чаще всего четкая. По степени
окисления и технологическим свойствам железистые кварциты разделяют на
неокисленные Feраст/Feмаг > 0,6, полуокисленные Feраст/Feмаг =0,6-0,3,
окисленные Feраст/Feмаг 0,8), следовательно
рассматриваемая порода является водонасыщенная.
4.5.2 Гранулярный состав горных пород
Состояние и свойства горных пород находятся в зависимости от степени
заполнения объема горных пород минеральным веществом, структура
минерального скелета и парового пространства, физической природы связи
между минеральными частицами, фазового состояния породы. Это
факториальные характеристики. На основании этого все породы, независимо
от их происхождения, можно разделить на 3 основные группы: твердые;
связные (глинистые); раздельно-зернистые.
Состояние и свойства связных и раздельно-зернистых горных пород
определяет гранулярный (зерновой) состав, т. е. весовое содержание в
породе частиц различной крупности в процентах от общей массы породы в
абсолютно сухом состоянии.
Размеры частиц – от нескольких метров (крупные глыбы в крупнообломочных
породах) до тысячных и миллионных долей миллиметров (коллоидные и
глинистые частицы) в глинистых породах.
Гранулярный состав определяет такие показатели, как влажность,
пористость, пластичность, сопротивление сдвигу, сжимаемость,
водопроницаемость, набухание и т. п. Для определения гранулярного
состава проводят гранулометрический анализ, который бывает прямой
(непосредственное изменение диаметра частиц) и косвенный (через скорость
осаждения частиц в воде ли воздухе).
Разберем комбинированный метод, основанный на комбинации ситового метода
(прямого) и метода пипетки (косвенного).
Ситовой – определение гранулярного состава раздельно-зернистых и
песчано-глинистых пород. Набор из 9 сит с размерами отверстий: 10; 7; 5;
3; 2; 1; 0,5; 0,25; 0,1 мм. Процентное содержание фракции составляет
q1 . 100
Ф1= , где q1 – масса фракций, q – масса образца.
q
Метод пипетки – оценка гранулярного состава песчано-глинистых пород
через скорость осаждения частиц в приготовленной суспензии. Отбор проб
суспензии через определенный интервал времени пипеткой с различной
глубины с последующим высушиванием и взвешиванием.
Основной способ изображения гранулярного состава песчано-глинистых пород
– кривая в полулогарифмическом масштабе.
Породы делятся по размерам частиц: валуны (камни) – более 200мм, галька
(щебень) – 10-20мм; гравий (дресва) – 2-10мм; пески – 0,05-2мм; пыль –
0,005-0,05мм; глины –
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
